Por: M.C. Cosme Gómez Pineda
Profesor de tiempo completo del Departamento de Ingeniería Industrial, Mecánica y Logística de la UDLAP
De acuerdo con la historia de la civilización, el ser humano siempre ha estado relacionado a los materiales, ya sean naturales o creados por él.
En una línea de tiempo, se pueden ubicar periodos en donde –claramente– se ve la importancia de ciertos materiales, por ejemplo, las edades de piedra, cobre, bronce y fierro.
El ser humano ha usado los materiales disponibles para diferentes propósitos, como para elaborar su vestimenta, construir su vivienda, fabricar sus utensilios, herramientas, armas y para elaborar objetos artísticos.
Desde hace mucho tiempo, los materiales no sólo se usan para estos propósitos, sino que también juegan un papel muy importante en la economía y la seguridad; se pueden usar como estrategia para el dominio sobre otros países, por la poca disponibilidad de algunos de ellos en el mundo y la alta demanda que se tiene, por lo que esto último obliga a los países consumidores a buscar materiales nuevos para sustituirlos, crear procesos para reciclarlos, buscar la posibilidad de reutilizarlos o encontrar materiales alternativos en caso de que el suministro se interrumpa.
A pesar de que no existe una forma única de clasificar los materiales, una clasificación que encontramos –frecuentemente– es aquella que los clasifica como metales y sus aleaciones, polímeros y hules, cerámicas y vidrios, y los materiales híbridos.
Gracias a la existencia y descubrimiento de nuevos materiales, podemos encontrar diversos dispositivos móviles para uso personal, trenes levitantes, aparatos para la medicina, implantes hechos de materiales que se asemejan a los huesos, a los músculos y a la piel humana; fuselajes y motores para aviones de nueva generación, polímeros autoreparables, vidrios metálicos, grafeno, metamateriales, recubrimientos electrocrómicos y la pintura que brilla en la oscuridad.
Actualmente, existe interés en crear órganos humanos, como ciertas glándulas, usando la impresión en 3D, aunque se reconoce que este es un problema interdisciplinario, y la arquitectura biológica y los mecanismos celulares son demasiado complejos.
Los diseñadores necesitan tomar en cuenta el ciclo de vida del material, que comprende la producción como materia prima, la manufactura de la materia prima para obtener un bien, el uso de dicho bien y, finalmente, el reciclado, reutilización o eliminación del bien.
Finalmente, es necesario hablar no sólo de materiales y sus propiedades, sino de «sistemas de materiales» que abarca problemas de cadena de suministro, impacto ambiental, regulaciones gubernamentales y el impacto sobre la salud humana.
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